La blockchain garantisce l’immutabilità e l’affidabilità del dato. Applicarla agli elementi che caratterizzano e identificano un prodotto in tutte le fasi del suo ciclo di vita, non solo efficienta il business, ma creare nuove opportunità in ottica di sostenibilità. Perché abilita l’economia circolare, fornendo dati (e anche certificazioni) che stimolano al riuso. Dare visibilità all’intera filiera produttiva tramite la tracciabilità è l’idea alla base di ReCircleMan, un progetto finanziato da Eit Manufacturing e dall’Unione Europea, partito nel gennaio del 2023 e che alla fine dell’anno arriva sul mercato. E’ fondamentalmente un database, che funziona utilizzando appunto la blockchain. I dati arrivano dalla produzione, attraverso sistemi di visione dotati di intelligenza artificiale, ma non solo. Vengono inseriti nella piattaforma, entrando così nella catena dei blocchi, la blockchain.
Non solo possono immediatamente essere utilizzati, anche per risolvere specifiche esigenze di business (come vedremo, misurare con precisione gli scarti di oli in produzione piuttosto che tracciare prodotti chimici per efficientare le procedure di magazzino a fronte di norme complesse), ma restano nel sistema, nel database, diventando quindi parte del valore della produzione (in caso di riuso, il bene ha una certificazione spendibile sul mercato). Infine, vengono restituiti in modo facilmente consultabile. Per il momento, ReCircleMan è disponibile solo per i sei partner del consorzio che hanno lavorato alla sua realizzazione, ovvero il competence center Made, e le aziende Italtel, Whirlpool, Elval, Forfirm, e il Laboratorio per i Sistemi di Produzione e Automazione (Lms) dell’Università di Patrasso. Ma dal prossimo mese di gennaio sarà sul mercato.
La piattaforma conserva tutte le informazioni, che sono però accessibili solo in base ai permessi che vengono forniti agli utilizzatori. Viene continuamente aggiornata (ma essendo organizzata con al blockchain si possono solo aggiungere nuovi dati, non modificarli). Alla fine, qualsiasi riutilizzo, e siamo al riciclo, ha la piena garanzia della sostenibilità (si conosce l’intero ciclo di vita della materia prima riutilizzata). Le tecnologie a valle del sistema, che quindi abilitano l‘automazione e la tracciabilità, e i primi casi d’uso sono stati presentati nel corso di una Demo Experience a Made 4.0 con Brembo, Italtel e Rockwell Automation.
ReCircleMan, la blockchain per la tracciabilità della filiera
«Non abbiamo realizzato qualcosa di nuovo, ma di utile», spiega Paolo Comi, Innovation manager di Italtel, come detto fra i sei partner di ReCircleMan. Il punto di partenza, quindi, è stata un’esigenza rilevata dalle imprese. «Ci siamo accorti che mancavano strumenti digitali per la circolarità dell’economia». Di conseguenza, «ci siamo chiesti come potevano utilizzare la tecnologia con questo obiettivo». La risposta: un Circular Product Information Management. Ovvero un sistema che renda i dati sul prodotto disponibili lungo l’intero ciclo di vita: non solo la produzione, ma anche distribuzione, vendita, certificazione. Tecnicamente, è un database, nel quale le informazioni vengono inserite nei diversi passaggi sopra descritti. L’accesso ai dati è differenziato in base ai permessi che l’azienda o l’utilizzatore decide di dare ai diversi operatori che intervengono nel procedimento.
La user experience è semplice, anche perché i dati che vengono immagazzinati sono selezionati (devono identificare il prodotto e i passaggi del ciclo di vita), quindi non sono troppo numerosi. Ma, grazie alla blockchain, sono immutabili. Ogni step prevede la necessità di aggiungere una scheda. Ad esempio, a un prodotto finito, viene effettuato un test di qualità, poi viene attribuito un prezzo, e infine una certificazione. In ognuna di queste fasi si aggiunge un nuovo foglio, senza modificare i precedenti. Perché tutto questo abilita l’economia circolare? Perché è possibile avere la certezza dei dati relativi, per esempio, a un materiale di scarto che si utilizza. C’è la garanzia della trasparenza, dell’autenticità, della qualità, della compliance alle normative. In realtà, RecircleMan può essere utilizzato (ed è quello che in realtà sta succedendo in questa fase) per risolvere specifiche esigenze produttive.
I primi casi d’uso: Whirlpool, Forfirm, Elval
Ad esempio, Whirlpool aveva bisogno di una certificazione sull’utilizzo degli oli lubrificanti in produzione e sul corretto smaltimento. In parole semplici, bisognava misurare il livello di dispersione nel corso del ciclo produttivo. Una latta d’olio dura mediamente sei mesi. Il processo ordinario, senza l’utilizzo del nuovo strumento, funziona così: la fornitura arriva, viene registrata nell’Erp aziendale, e poi conservata in un magazzino dedicato. Viene tracciato nel gestionale anche i momento in cui la latta è prelevata dal magazzino per entrare in produzione, ma da questo momento in poi non ci sono più dati. Il tracciamento di tutti i passaggi produttivi (serbatoi, contenitori, bottiglie) ha consentito di misurare gli scarti, ridurli, e di avere una nuova certificazione ambientale di processo.
Un’applicazione che abilita il riutilizzo di materiali è invece quella implementata da Forfirm, che ha lanciato una start up per il riuso di Eee, Electrical and Electronic Equipment. L’azienda acquista devices usati, per esempio pc, e li rigenera attraverso un processo sostenibile. Al termine, viene rilasciata una certificazione Lca, life cicle assessment. Che è valida anche per i carbon credits, che vengono negoziati su specifici mercati e richiedono quindi meccanismi stringenti per evitare frodi. Rcm garantisce due cose: consente di verificare in qualsiasi momento del ciclo di vita del prodotto che viene più volte rivenduto l’intera storia: ogni dispositivo ha un ID univoco che lo collega a un proprietario. Dopo la vendita, il device cambia proprietario, e questo passaggio viene tracciato. Quindi, ad esempio, è possibile selezionare l’acquirente e utilizzare il dato sul riuso nel bilancio etico. La tracciabilità dei carbon credits fornisce a sua volta garanzia contro le frodi (impedisce di rivendere lo stesso carbon credit su diverse piattaforme). Rende anche il certificato più sicuro, riducendone quindi il prezzo.
Infine, Elval, produttore di alluminio. In questo caso, il problema è la tracciabilità del processo interno di produzione. Materiali e prodotti chimici devono seguire determinate norme di stoccaggio e manipolazione. Le barre di alluminio arrivano in uno stabilimento, vengono registrate e indirizzate al punto di stoccaggio da cui vengono poi recuperate in base agli ordini di produzione. Rcm viene utilizzato per tracciare e certificare in modo preciso l’intero processo, dall’ingresso in fabbrica al magazzino e viceversa, Ogni movimento viene registrato, fornendo sia il dato relativo allo stoccaggio sia quello relativo alla certificazione del processo. I vantaggi: le operazioni possono essere svolte più velocemente perché i passaggi sono digitalizzati, si riduce il rischio di sprechi e di dispersione di materiali pericolosi, si potenzia oltre alla sostenibilità anche l’operatività della fabbrica con un inventario digitale affidabile.
Un pre-industrial case sul processo di tracciabilità
I tre casi d’uso confermano che, quando si parla di digitalizzazione in chiave 4.0, le soluzioni vanno sempre implementate individuando la necessità di partenza. Il meccanismo di base viene descritto con un pre-industrial case, che è stato presentato a Made utilizzando la linea di additive manufacturing. Si individua un prodotto, per esempio un oggetto, a cui viene abbinato un data matrix. Con un data matrix reader si legge il dato da inserire nel database: in questo momento il prodotto entra nella blockchain. Tutti i passaggi sulla linea vengono fissati attraverso una videocamera dotata di intelligenza artificiale (un sistema di vision). E’ possibile tracciare anche il carrello che lo trasporta, sempre con lo stesso sistema di datamatrix.
La telecamera fa anche un controllo di qualità, che a sua volta entra nella blockchain. Quindi, il prodotto esce dalla linea con una sua storia fissata nel database. A questo punto, arriva da un retailer, che a sua volta può aggiungere dati (ad esempio, il prezzo). Il processo può proseguire lungo l’intera supply chain, di cui è quindi garantita la completa trasparenza e affidabilità. Partendo da questo meccanismo, si possono sviluppare specifici casi d’uso come quelli sopra esposti. Tutto il processo richiede, come si vede, un determinato livello di digitalizzazione. Le tecnologie che abilitano la tracciabilità, e consentono quindi l’inserimento dei dati nel sistema basato sulla blockchain, sono l’automazione e la computer vision.
Brembo Solution e l’AI Doing
Su quest’ultimo fronte, può essere utile il caso d’uso rappresentato da Brembo, che oltre a produrre freni per le auto fornisce alle imprese manifatturiere (non solo dell’automotive) soluzioni di intelligenza artificiale. Lo fa attraverso una nuova business unit, Brembo Solution, nata per la verità da pochi mesi (nel maggio del 2023), che applica un metodo sperimentato internamente e che ora viene proposto al mercato, ribattezzato AI Doing. Perché unisce l’esperienza nello sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale con quella nell’applicazione industriale. Ai fini della tracciabilità dei prodotti, sono centrali i sistemi di visione. Brembo Solution, spiega Lorenzo Chiara, Key Account Manager, ha sviluppato sistemi che trasformano gli infrarossi in immagini, utilizzando delle termocamere. E’ possibile utilizzare l’applicazione in diversi modi e per diverse finalità (individuare anomalie nel prodotto, o nel processo, o in una singola fase).
I sistemi possono analizzare le immagini autonomamente, oppure con un operatore. Un esempio pratico è il prodotto Tailor Mate, che serve a effettuare il controllo qualità sui tessuti. Qui, l’IA sostituisce un lavoro che normalmente viene fatto manualmente, da operatori specializzati (ci vuole una preparazione tecnica). La telecamera viene posizionata sul macchinario su cui viene posizionato il tessuto per questa operazione. C’è un‘interfaccia per l’operatore che sottolinea il difetto rilevato, consentendo quindi l’intervento conseguente, e uno strumento di backoffice. L’algoritmo viene costantemente allenato. Il risultato: aumento della qualità, riduzione del 50% del tempo di lavoro dell’operatore sulla specula (il macchinario su cui si effettua questa operazione). Con conseguente aumento di produttività. Più dati sul tessuto che esce dalla produzione, con un aumento quindi di valore della supply chain.
L’automazione per la sostenibilità: i tre pillar di Rockwell
Simone Guglielmoni, Technology Consultant, Mechatronics di Rockwell Automation identifica tre pillar necessari per migliorare la circolarità della supply chain: piattaforme facili da gestire, per semplificare l’ambiente di produzione: le piattaforme non devono solo muovere assi e robot, ma utilizzare IA, machine learning, realtà virtuale e realtà aumentata, tecnologie di visione e analisi. Tutto questo richiede la convergenza fra IT e OT: viene citato un caso in cui l’implementazione della piattaforma IIoT ThingWorx, abilitando l’accesso ai dati in tempo reale ha prodotto un incremento della produttività dal 5 all’8%.
Focus sul ciclo di vita del prodotto: qui può intervenire il digital twin, che consente di effettuare simulazioni in ambiente virtuale sulla gestione di tutte le fasi (produzione, packaging, etichette, vendita online). Si abilitano la trasformazione del business e le possibilità di customizzazione. Per ogni fase di sceglieranno poi le tecnologie di automazione più adatte. Citato un caso di adozione di un sistema di movimentazione intelligenti, basato sulla tecnologia a carrelli indipendenti in grado di movimentare flessibilmente prodotti di diverso pesi e dimensioni, consentendo anche un risparmio di energia. Sostenibilità: anche qui, sono sempre centrali i dati, da utilizzare poi nel bilancio green.
I sei partner di ReCircleMan e il ruolo nel progetto
Made: il competence center 4.0 mette a disposizione attività di Test before invest, validazione della soluzione, Test bed. Oltre a contribuire con il proprio ecosistema di partner e con attività di formazione. Fra l’altro, stanno partendo tre corsi su questo progetto.
Lms: il Laboratorio dell’Università di Patrasso, in Grecia contribuisce a sua volta alla convalida della soluzione, oltre a contribuire allo sviluppo del percorso di apprendimento, alla modellazione del business e alla divulgazione.
Italtel: la centenaria azienda italiana delle tlc sviluppa e convalida le soluzioni blockchain, svolge attività di rilascio specifiche e business owner.
Whirlpool (elettrodomestici), Forfirm (consulenza e soluzioni IT), ed Elval Halcor (rame e alluminio) come abbiamo visto partecipano come end user, e ospitano la soluzione per la validazione industriale.
Infine, Eit Manufacturing è il soggetto finanziatore, insieme alla commissione Ue. L’istituto, creato proprio dall’esecutivo di Bruxelles nel 2008 per promuovere il trasferimento tecnologico, fa parte del programma europeo Horizon Europe, che ha un budget di 95,5 miliardi di euro per il periodo 2021-2027. Ha sette sedi in Europa, pubblica circa due bandi ogni anno per finanziare progetti brevi, dai 12 ai 18 mesi. Ci vuole un livello di maturità tecnologica relativamente alto (TRL 6), e almeno tre partner del progetto.
